400-028-3855
中國(guó).成都高新區(qū)高新大道創(chuàng)業(yè)路49號(hào)
（028）85177430(總機(jī))
940545197@qq.com
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)
為何是削減5G基站高能耗等“5高”難題的最?！昂诳萍肌?？
來(lái)源：祥和節(jié)能集團(tuán)總工辦
祥和節(jié)能集團(tuán)總工程師、節(jié)能減碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中國(guó)能源研究會(huì)常務(wù)理事、四川大學(xué)錦城學(xué)院特聘教授伍澤涌，受邀在國(guó)家節(jié)能中心《綠色技術(shù)創(chuàng)享匯——信息基礎(chǔ)設(shè)施能效提升專題》上，作“5G/4G基站系統(tǒng)節(jié)能&降溫降噪解決方案”報(bào)告
Part.1
5G基站“5高”與“5難”消減之困惑
5G網(wǎng)絡(luò)作為我國(guó)新基建七大領(lǐng)域的第一位發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施，被我國(guó)高層定調(diào)為“經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能”，已得到我國(guó)各級(jí)政府，以及通信行業(yè)內(nèi)外的高度重視和加快建設(shè)。
然而，以5G網(wǎng)絡(luò)的高電能消耗為核心，所導(dǎo)致的高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本“5高”難題，又成為5G發(fā)展中的沉重負(fù)擔(dān)，甚至還有的專家、學(xué)者認(rèn)為，高昂電費(fèi)將成為壓垮移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的“一根稻草”。因?yàn)橛袑＜翌A(yù)測(cè)，2025年通信行業(yè)的能耗，將占全球電能總量的20%。通訊基站又是通訊行業(yè)的能耗大戶，大約80%的能耗，來(lái)源于分布廣泛的城鄉(xiāng)基站。除了5G基站單站比4G基站單站的電能消耗量高達(dá)2.5~3.5倍之多外，再加上5G基站的密度比4G基站高1.5倍，這兩者疊加之后的高額電能消耗，導(dǎo)致隨之而產(chǎn)生的5G基站高排碳問(wèn)題、主設(shè)備高溫度問(wèn)題、高噪音問(wèn)題、高成本問(wèn)題，均成為運(yùn)營(yíng)商們不得不急待解決的課題。
此外，5G基站還存在著如何提高BUU與AUU的運(yùn)行平穩(wěn)度問(wèn)題、運(yùn)行可靠性問(wèn)題、運(yùn)行效率問(wèn)題，怎樣延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命問(wèn)題、降低維護(hù)維修成本問(wèn)題等等。
5G基站的以上高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本“5高”難題，以及由此產(chǎn)生的其它問(wèn)題，成為各運(yùn)營(yíng)商和鐵塔公司的一個(gè)又一個(gè)的困惑。
5G基站功耗計(jì)算公式
Part.2
5G基站的高能耗突破之局限
面對(duì)5G基站的上述”5高”難題，我國(guó)有關(guān)科技工作者和通信設(shè)備企業(yè)、各運(yùn)營(yíng)商、鐵塔公司等，依靠科學(xué)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，在5G基站的材料開(kāi)發(fā)、設(shè)備研制、工藝研發(fā)等方面，已下了不少攻夫，5G基站專用的節(jié)能設(shè)備、節(jié)能技術(shù)、節(jié)能方法層出不窮，甚至有的運(yùn)營(yíng)商研究機(jī)構(gòu)、通訊設(shè)備上市公司、大型通信設(shè)備供應(yīng)商，還提出了5G設(shè)備、5G站點(diǎn)、5G網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)級(jí)別節(jié)能體系模型，并采用了相應(yīng)的詳細(xì)對(duì)策與措施。可以說(shuō)該想到的都想到了，該做到的都盡力做了，大有節(jié)能降耗降本已“竭盡全力”之勢(shì)。例如，根據(jù)一天內(nèi)用戶使用手機(jī)者數(shù)量的不同時(shí)段，運(yùn)用人工智能控制措施，采用關(guān)閉5G基站內(nèi)設(shè)備的部分功能、關(guān)閉部分設(shè)備等手段，來(lái)千萬(wàn)百計(jì)降低電費(fèi)支出。
5G基站的PA功耗為什么這么大？
這些措施與方法，對(duì)于降低5G基站的能耗費(fèi)用、減少碳排放量，已收到一定的效果，但因尚未抓住5G基站“吃“的電，這個(gè)“5降”的“牛鼻子”，沒(méi)有從5G基站的高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本的電能“根源”上解決，反而易出現(xiàn)設(shè)備成本提高，運(yùn)維難度加大，難以同時(shí)削減高溫度、高噪聲、高成本問(wèn)題，難以有效提高設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)度和可靠度。這就在一定程度上，制約了5G基站“5高”問(wèn)題解決水平的提升，5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，迫切需要尋找其它新的路徑與方法，予以彌補(bǔ)和完善。
Part.3
光刻機(jī)技術(shù)顛覆性突破之啟迪
光刻機(jī)作為典型的生產(chǎn)芯片的“高精尖”設(shè)備，其基本原理是釆用光來(lái)雕刻電路圖，光越細(xì)，所刻的內(nèi)容就越多，芯片就越強(qiáng)。然而，怎樣使光繼續(xù)細(xì)下去，就成了光刻機(jī)技術(shù)突破的瓶頸。常見(jiàn)的措施是不斷縮短光的波長(zhǎng)，可是波長(zhǎng)難以一直縮短下去。當(dāng)人們將波長(zhǎng)縮短至157納米時(shí)，就再也無(wú)法突破了。為了攻克光刻機(jī)的這道技術(shù)難關(guān)，全球整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)幾乎都加入其中，技術(shù)突破的路徑，集中在尼康公司的157納米F2激光升級(jí)的穩(wěn)健方案，與聯(lián)盟的跨過(guò)157納米的直達(dá)10納米全新光源急進(jìn)方案上。終因這兩個(gè)方案成本太高，難度太大，而以失敗告終。
正在全球整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)，都咬緊牙關(guān)硬杠的時(shí)候，有人提出了一個(gè)看似天馬行空的獨(dú)特想法：既不換光源也不升級(jí)，另避新徑，將光的傳播介質(zhì)由空氣改為水，即把空氣中傳播的光，改在水中傳播，從而達(dá)到把光變細(xì)的目的，成功實(shí)現(xiàn)193nm/1.4=132nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)157納米。這樣，既難度小又成本低，且不需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備作大的改造。這個(gè)全新的技術(shù)突破方案，輕而易舉地繞過(guò)了光刻機(jī)技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了光刻機(jī)技術(shù)的革命性、顛覆性創(chuàng)新。一家名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司，大膽采用了這項(xiàng)全新技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了異軍突起，占據(jù)了光刻機(jī)70%的市場(chǎng)份額，將半導(dǎo)體行業(yè)中的尼康等大型企業(yè)擊敗，迫使尼康等大公司成為行業(yè)的“小弟”。
這個(gè)光刻機(jī)的技術(shù)突破范例，啟迪人們“想法比人力、物力、財(cái)力等資源更重要”，在技術(shù)難以突破時(shí)，若是善于另避新徑，敢于采用直線超車的創(chuàng)新，從而獲得獨(dú)特的路徑依賴優(yōu)勢(shì)，常常成為成功者的不二法則。
請(qǐng)收看精彩的光刻機(jī)技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新過(guò)程講解
Part.4
削減5G基站高能耗等“5高”之新法
祥和祥和節(jié)能集團(tuán)在“致力成為解決新時(shí)代用電問(wèn)題領(lǐng)先者”的祥和愿景，“讓用電更安全更省錢”的祥和宗旨指引下，將獨(dú)創(chuàng)獨(dú)有的《用電端雙向阻隔技術(shù)》，成功地運(yùn)用到削減5G/4G基站節(jié)能、減碳、降溫、降噪、降本的“5降”上，收到了令人驚喜的良好效果，被譽(yù)為5G基站的“一法獨(dú)秀之道”。
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)
祥和節(jié)能集團(tuán)的《5G/4G基站系統(tǒng)節(jié)能&降溫降噪解決方案》，系采用移植創(chuàng)新法，將空調(diào)行業(yè)中央空調(diào)的產(chǎn)品理念、產(chǎn)品思維、安裝位置，移植到節(jié)能節(jié)電行業(yè)。在此基礎(chǔ)上，再運(yùn)用仿生創(chuàng)新法，將血管網(wǎng)視為電網(wǎng)（5G/4G基站的微型配電系統(tǒng)與整個(gè)供電網(wǎng)），將血壓視為電壓，將血流視為電流，將光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等“垃圾電”并網(wǎng)；電力電子化設(shè)備在發(fā)電、輸電、配電和用電的各環(huán)節(jié)廣泛應(yīng)用；5G基站非線性污染型設(shè)備所存在的電能質(zhì)量“矛與盾”問(wèn)題；基站內(nèi)空調(diào)的啟停沖擊危害；基站周圍居民、單位用電干擾、農(nóng)網(wǎng)波動(dòng)不良影響等等，均納入到尋求解決5G基站的全新方案之中考量，應(yīng)用祥和節(jié)能集團(tuán)獨(dú)創(chuàng)的《用電端冰山理論模型》，牢牢抓住5G基站“吃”的電，這個(gè)造成5G基站電能浪費(fèi)、排碳量高、主設(shè)備發(fā)熱量大和噪聲高，綜合成本不低的”根源”中的根源，在5G基站的電表后端安裝祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)，系統(tǒng)性、全面性、深刻性地削減5G基站高能耗、高排碳、高溫度、高噪聲、高成本等問(wèn)題，從而彌補(bǔ)5G基站設(shè)備、站點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)三級(jí)節(jié)能體系的不足與缺陷，助推5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。
祥和節(jié)能集團(tuán)在獨(dú)創(chuàng)的《用電端冰山理論模型》指引下，通過(guò)削減水下的冰山兩大類被忽視的引發(fā)電能浪費(fèi)與設(shè)備故障的”根源”，而使水面上的兩類問(wèn)題自動(dòng)消失或削弱、減少。
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)，是祥和節(jié)能集團(tuán)在獨(dú)創(chuàng)的《用電端冰山理論模型》指引下，研發(fā)的5G基站專用黑科技產(chǎn)品。它通過(guò)雙向阻隔5G/4G基站內(nèi)外部的電能污染，抑制、濾除、吸收基站內(nèi)部運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的瞬流、浪涌、諧波等污染，降低基站配電系統(tǒng)線損，削減空調(diào)起停沖擊，降低5G/4G基站設(shè)備發(fā)熱升溫、噪聲、振動(dòng)和摩擦，提高5G基站BBU與AAU的運(yùn)行平穩(wěn)度，減少基站維護(hù)維修費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。一句話，祥和節(jié)能集團(tuán)采用改善和提高5G/4G基站電能質(zhì)量，讓其索取的電能是清潔的、平穩(wěn)的、沖擊弱的電能，從而實(shí)現(xiàn)“一法獨(dú)秀之道”。
Part.5
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)之原理
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)，是祥和節(jié)能集團(tuán)緊緊抓住5G/4G基站“吃”的電能這個(gè)“牛鼻子”，從優(yōu)化電能環(huán)境入手實(shí)現(xiàn)5G基站的“5降”。其工作基本原理是，將祥和稀土霍爾共振棒與虛擬電容兩者的結(jié)合后共同實(shí)現(xiàn)的。
祥和稀土霍爾共振棒的英文為xianghe Rare Earth Hall Resonance Rod，簡(jiǎn)稱為XREHRR。它是祥和節(jié)能集團(tuán)采用享有“工業(yè)黃金”、“現(xiàn)代工業(yè)維生素”美譽(yù)的稀土材料，與多種貴重金屬、專用金屬、非金屬材料等組成的，基于世界著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者霍爾的量子反?；魻栃?yīng)，而研制的共振型金屬合金能量棒，具有提高導(dǎo)電性和能源效率，優(yōu)化電能環(huán)境等改善和提高電能質(zhì)量的功能。
祥和節(jié)能集團(tuán)在反?；魻栃?yīng)的啟迪下，通過(guò)祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償功能，減少5G基站配電系統(tǒng)系統(tǒng)中反向移動(dòng)電子，從而降低5G基站配電系統(tǒng)的線損，進(jìn)一步提高系統(tǒng)節(jié)能效果。
量子反?；魻栃?yīng)，是指不需要外加強(qiáng)大磁場(chǎng)，而由材料本身的自發(fā)磁化，發(fā)生共振頻率，形成量子反?；魻栃?yīng)場(chǎng)，將經(jīng)過(guò)機(jī)芯的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)電子，在共振頻率作用下規(guī)律的運(yùn)行，從而減少電子自旋碰撞與相互的電子”過(guò)度碰撞“，從而減少配電系統(tǒng)的線損，并與純物理纏繞的不隨溫度、濕度變化而變化，不畏沖擊的特制虛擬電容協(xié)同作用，共同削減電壓凹陷與電壓凸起、抑制電磁干擾與電磁泄漏，雙向阻隔、抑制，濾除、吸收瞬流、浪涌、諧波污染，促進(jìn)三相平衡，提高功率因數(shù)，降低設(shè)備溫度，減少設(shè)備噪聲，從電能源頭上減少設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
祥和節(jié)能集團(tuán)借鑒慢性病的功能性病變機(jī)理，為徹底克服電容器所存在的隨溫度變化、濕度變化、不耐沖擊等固有缺陷與不足，而保留和發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，采用純物理纏繞特種材料的特殊工藝，制造了虛擬電容，成功實(shí)現(xiàn)祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)的主回路上無(wú)任何電子元器件的全新結(jié)構(gòu)。
Part.6
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)之優(yōu)勢(shì)
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)，作為5G基站系統(tǒng)節(jié)能解決方案，具有如下優(yōu)勢(shì)：
第一、節(jié)能總量顯著，減碳量喜人
5G基站的設(shè)備功率大、能耗高，多達(dá)4G基站的2.5-3.5倍，降低能耗成本是各大運(yùn)營(yíng)商、鐵塔公司、 中國(guó)廣電公司等的重要任務(wù)。祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)的節(jié)能總量高達(dá)5G/4G基站電能消耗總量的8%~25%，減少的碳排放量，按照節(jié)約1度電=0.75KgCO?=節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤0.35Kg計(jì)算，環(huán)境效益極高，完全符合5G/4G基站綠色、節(jié)能、減碳、永續(xù)的規(guī)劃原則。
第二、散熱效果好，降溫能力高
5G基站的主要設(shè)備AAU的工作溫度不能超過(guò)55℃，而5G基站散熱問(wèn)題與降溫問(wèn)題，又直接關(guān) 系5G基站主要設(shè)備的運(yùn)行平穩(wěn)度。祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)降熱降溫原理，是從改善和提高 電能質(zhì)量這一引發(fā)5G基站熱量的源頭與根本上，實(shí)現(xiàn)減少熱量產(chǎn)生，而非熱量產(chǎn)生后再用物理 方法降下來(lái)，從而輕松地將5G基站的設(shè)備溫度下降10%~25%。
第三、抗雷擊性好，降噪效果佳
5G/4G基站大多處于安裝在室外的桅桿頂端，避免雷擊電流對(duì)5G基站的危害，也是我國(guó)運(yùn)營(yíng)商、 鐵塔公司、廣電公司十分關(guān)注的問(wèn)題。與此同時(shí)，5G/4G基站的運(yùn)行噪聲問(wèn)題，已成為擾民的嚴(yán)重 污染現(xiàn)象，祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)系統(tǒng)解決方案，通過(guò)其特有的雙向阻隔功能，將雷擊電流沖 擊削弱，有效保護(hù) 5G/4G基站設(shè)備安全。同時(shí)，再加上其抑制、濾除、吸收5G/4G基站的電能污染 功能，從源頭上將5G基站的噪聲降低，總的降低率高達(dá)10%~25%。
第四、平穩(wěn)度提高，綜合成本低
祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)系統(tǒng)解決方案，顯著提高5G/4G基站主輔設(shè)備，特別是BBU設(shè)備的的 運(yùn)行平穩(wěn)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低設(shè)備故障率，既減少5G/4G基站的投資費(fèi)用，又降低5G/4G運(yùn) 行費(fèi)用，綜合經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
Part.7
削減5G基站“5高”難題之合作
盡管祥和基站型中央節(jié)能保護(hù)機(jī)，率先從改善和提高5G基站的電能質(zhì)量入手，已經(jīng)獲得了上述獨(dú)一無(wú)二的“5降”成效，成為當(dāng)今5G基站的“一法獨(dú)秀之道”，但仍需要與全國(guó)的運(yùn)營(yíng)商研究機(jī)構(gòu)、5G設(shè)備供應(yīng)商、5G規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、5G基站建設(shè)機(jī)構(gòu)、通信運(yùn)營(yíng)商和鐵塔公司、通信設(shè)施建設(shè)單位、通信運(yùn)維單位、全國(guó)渠道商等共同面對(duì)5G基站以高能耗為核心的“5高”難題，在確保5G基站的運(yùn)行安全、運(yùn)行可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的前提下，多途徑多手段地盡力降低5G基站的日常運(yùn)行成本、維護(hù)維修成本和新基站建設(shè)成本。若是對(duì)4G基站進(jìn)行節(jié)能降耗改造，則收回投資的期限建議不超過(guò)5年，最好控制在3年之內(nèi)，甚至更短，以使其更具經(jīng)濟(jì)可行性，開(kāi)展廣泛的多種形式合作。
因?yàn)?span style="font-size: 20px; line-height: 180%; color: rgb(255, 0, 0);">降低5G基站的高能耗、高排碳、高溫度、高成本，絕非易事。它既需要從5G基站設(shè)備的創(chuàng)新上下功夫，又需要從5G基站的站點(diǎn)、5G基站網(wǎng)絡(luò)智慧管控上做努力，更需要從5G基站“吃“的電能這個(gè)5G基站“糧食”品質(zhì)上相融合。只有運(yùn)用既看到5G基站的整體“森林”，又重視“森林中的一顆一顆樹(shù)”，進(jìn)行5G基站的全面性、系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性的節(jié)能、減碳、降溫、降噪、降本，才能標(biāo)本兼治地解決5G基站所面臨的“5高”難題，更高水平地降低5G基站的運(yùn)營(yíng)成本、建設(shè)成本，有效助力5G基站的建設(shè)，把5G網(wǎng)絡(luò)這一新基建的首位建設(shè)工作，做得更好更扎實(shí)，為國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)偉大的中國(guó)夢(mèng)貢獻(xiàn)更大力量！
位于成都高新區(qū)高新大道創(chuàng)業(yè)路49號(hào)的祥和節(jié)能集團(tuán)總部外景
祥和節(jié)能集團(tuán)
免費(fèi)電話：400-028-3855
座機(jī)電話：（028）85177430
24小時(shí)值班電話：15208403491
集團(tuán)地址：四川成都高新區(qū)創(chuàng)業(yè)路49號(hào)
免費(fèi)咨詢電話:400-028-3855
